DLC elmas benzeri kaplama, düşük sürtünme katsayısı, yüksek sertlik, büyük elastik modül, yüksek termal iletkenlik, küçük termal genişleme katsayısı, iyi kimyasal stabilite, geniş optik bant boşluğu, vb. DLC kaplamalarının bu kadar çok fonksiyona sahip olmasının ve yaygın olarak kullanılmasının temel nedeni, yapısal özellikleri ve bunlardan kaynaklanan işlevlerdir.
1. DLC elmas benzeri kaplamaların yapısal özellikleri
1) Metastabil çözünürlük yapısı
DLC DLC kaplama element maddelerinden oluşmaz, SP2 ve SP3 bağlarına sahip metastabil bir amorf karbondur ve neredeyse SP1 bağları yoktur. % 70'den fazla SP3 bağına sahip DLC kaplamalar, elmas kaplamalar için birçok benzer özelliğe sahiptir. Elmas benzeri karbonlar, SP2 hibridizasyonu ve SP3 hibridizasyonu içeren amorf karbonlardır, bu nedenle elmas ve grafit arasında ara özellikler sergilerler.
2) Kimyasal Bond çözünürlük fonksiyonu
Kaplamanın mekanik performansı SP3 bağı tarafından kararlaştırılır; SP2 bağı tarafından fiziksel performansı. SP3'ün SP2 bağlarına hazırlık tekniğini ve oranını değiştirerek farklı özellikler üretilebilir, bu nedenle elmas benzeri kaplamalar elde edilir. İkincisi sadece sertlikte elmasın ikincisi ve bu nedenle aşınmaya karşı etkili bir koruyucu kaplama görevi görür,% 80'den fazla SP3 bağına sahip hidrojensiz karbon filmler tetrahedral amorf karbon kaplamalar (TA-C) olarak bilinir. Zayıf termal stabilite, metastabil, amorf DLC, tane sınırı yok, ince yağlama, düşük sürtünme katsayısı, tane sınır kusurları olmasa da uygun bir korozyona dirençli kaplama olarak kullanılabilir. SP3 bağı ve SP2 bağının yanı sıra, hidrojen içeren amorf karbon kaplama (AC: H), SP3 bağının ve SP2 bağının hibritinin yapılan karbon filmidir; Bu karbon filmlerin her ikisi de iyi biyouyumlanabilirliğe sahiptir.
Ayrıca, diğer birçok sektör tarafından yaygın olarak kullanılan elmas benzeri kaplamalar, elmas için karşılaştırılabilir optik, elektrik ve akustik nitelikler gösterir ve geniş optik bant aralığı, yüksek kırılma indisi, yüksek direnç ve düşük elektron afinitesi özelliklerine sahiptir.
2. DLC elmas benzeri kaplamanın hazırlama yöntemi
DLC DLC kaplamaları, kimyasal buhar faz istifleme (CVD) ve fiziksel buhar faz istifleme (PVD) ile hazırlanır.
1) Kimyasal buhar faz birikim yöntemi
Kimyasal buhar faz birikimi, yüksek sıcaklıklarda veya bir plazma alanında karbon içeren bileşiklerin farklılaşması veya iyonizasyonu ve daha sonra elmas benzeri bir kaplama oluşturmak için substrat üzerinde kimyasal bir reaksiyon anlamına gelir. Genel CVD, yüksek birikim sıcaklığı ve kaplamanın büyük iç stresi gibi kusurlara sahiptir ve kademeli olarak plazma geliştirilmiş kimyasal buhar faz istifleme (PE-KF), mikrodalga-radyo frekansı (DG), doğrudan akım ışıltısı deşarjı (DG), radyo frekans glow deşarjı (RFG) ve diğer kaplama hazırlama yöntemleri ile değiştirilmiştir.
2) Fiziksel buhar faz birikim yöntemi
DLC filmi fiziksel buhar faz istifleme ile hazırlanır ve karbon, pürüzlü bir görünüme ve zayıf bağlanma kuvvetine sahip grafit hedefinin yüksek sıcaklık tercümesi ve gaz iyonu püskürmesi yoluyla substrat üzerine istiflenir ve endüstriyel uygulamanın etkisi açık değildir. İyon ışını istifleme (IBD), magnetron püskürtme, katot ark teknolojisi ve darbeli lazer istifleme (PLD), ince yağlama, düşük iç stres, güçlü yapışma ve küçük sürtünme katsayısı ile elmas benzeri kaplamalar hazırlamak için kullanılabilir.